Universidad Fermín Toro Vicerrectorado académico facultad de ingeniería
TRASMISIÓN DE DATOS
Jennyfer Pérez Corrales Saia A Prof. Oscar Pereira
Cabudare, febrero de 2014
Unidad I Introducción a la trasmisión de datos El objetivo de la transmisión de datos es la transmisión de información entre dos o más puntos. En definitiva ese ha sido el objetivo del hombre desde siempre. A medida que la ciencia ha avanzado se ha podido hacer esto. Una de las formas de comunicación más antiguas son los sonidos producidos por los animales y los seres humanos mediante las cuerdas vocales. Según esto el medio de transmisión sería el aire. Para distancias mayores entró en juego el sentido de la vista, como ejemplo de esto podemos considerar las señales luminosas (con antorchas) que utilizaban los griegos en el siglo II antes de Cristo, de esta forma eran capaces de representar las letras de su alfabeto. No obstante, tuvieron que pasar muchos siglos para que apareciesen las primeras técnicas de transmisión de información tal y como la entendemos hoy.
Organizaciones para la Transmisión de Información A continuación se van a dar los nombres y principales objetivos de algunas de los numerosos organismos que intervienen en el desarrollo de las normas y estándares de las comunicaciones.
Comisión Federal de Comunicaciones (Federal Communications Commission, FCC) Es la comisión norteaméricana responsable de la regulación de las comunicaciones interestatales de radio, televisión, telégrafo y teléfono, así como de las comunicaciones con el resto del mundo. El FCC se creó por el Actade Comunicaciones de 1934 y está autorizado a regular las concesiones de servicios de comunicaciones.
INTELSAT (Organización Internacional de Telecomunicaciones Vía Satélite) Es una organización de más de 100 países. Su propósito es compartir el desarrollo y uso de los sistemas vía satélite. Se formó en 1964. El sistema Early Bird y los satélites INTELSAT son ejemplos de su actividad.
ITU-T y ITU-R Antes CCITT (Comité Consultivo Internacional de telegrafía y Telefonía) es un organismo de normalización dependiente de la Unión Inernacional de Telecomunicaciones, una agencia de las Naciones Unidas. Este organismo ha sido el responsable de normas tales como la X.21 y la X.25.
La Sociedad de Comunicaciones vía Satélite (Communications Satellite Corporation, (COMSAT) El Congreso de los Estados Unidos de Norteamérica creó COMSAT mediante el Acta de Comunicaciones de 1962, con el propósito de coordinar y promover las comunicaciones vía satélite en Estados Unidos y actuar como representante de Estados Unidos en este campo. Es una compañía privada con accionistas y distribución de beneficios. Representa a Estados Unidos en INTELSAT. El Instituto Nacional Americano de Normalización (American National Standards Institute, ANSI) Es la organización normalizadora de los Estados Unidos y es miembro de la ISO. Desarrolla normas y acepta propuestas de otras
La Asociación de Industrias Electrónicas (Electronics Industries Association, EIA) La EIA, es una asociación americana de comercio, se enfoca hacia la normalización eléctrica. La normas RS232-C y RS449 son dos de las más conocidas de las que ha desarrollado. www.ansi.org DIN (Alemania) Organismo alemán para la normalización: www.din.de La Organización Internacional de Normalización (ISO, International Standarization organization) Es una organización formada por los comités nacionales de normalización de cada país miembro. Suele trabajar de forma coordinada con la ITU en los temas comunes. Junto con ANSI ha desarrollado el modelo OSI (Open Systems Interconnection)
Algunas definiciones O La telecomunicación es la acción de comunicarse a
distancia. Proviene del griego tele y del latín communicare. Aunque las cartas y los periódicos son formas de telecomunicación, en nuestro contexto nos referimos a telecomunicación cuando es una comunicación por teléfono, fax, radio, televisión. O Las telecomunicaciones no son una actividad, sino
la tecnología que permite la comunicación a distancia (es decir, la telecomunicación). O La Teleinformática o Telemática están constituidas
por la contracción de las palabras telecomunicaciones e informática. Se puede decir que en ella se reúnen los aspectos técnicos que caracterizan a ambas especialidades.
O • Transmisión de datos local. También denominada
"en planta". Las distancias son pequeñas. En este caso es la propia organización (empresa, universidad, factoría) la que construye las líneas de comunicaciones. Ej: un ordenador central al que se quieren conectar varias terminales en distintos puntos de un edificio. O • Transmisión de datos remota. La distancia entre los
equipos que se quieren comunicar es mucho mayor. Es necesario acceder a las líneas de telecomunicaciones para que se realice. Normalmente se accede a las líneas proporcionadas por el servicio telefónico. Ej.: enviar datos entre dos ciudades
SISTEMAS DE CONTROL.
Un aparato electrónico (o dispositivo) consiste en una combinación de componentes electrónicos organizados en circuitos, destinados a controlar y aprovechar las señales eléctricas. Un dispositivo de control es un aparato eléctrico o electrónico que sirve para transmitir órdenes de control a los aparatos que lo soporten. Un sistema está integrado por una serie de elementos que actúan conjuntamente y que cumplen un cierto objetivo. Los elementos que componen un sistema no son independientes, sino que están estrechamente relacionados entre sí, de forma que las modificaciones que se producen en uno de ellos pueden influir en los demás. En todo sistema de control podemos considerar una señal de entrada que actúa sobre el mismo y una señal de salida proporcionada por el sistema, según el siguiente esquema:
Detección de errores y corrección de errores O
*Detección de errores
Cuanto mayor es la trama que se transmite, mayor es la probabilidad de que contenga algún error. Para detectar errores, se añade un código en función de los bits de la trama de forma que este código señale si se ha cambiado algún bit en el camino. Este código debe de ser conocido e interpretado tanto por el emisor como por el receptor.
O
- Comprobación de paridad
Se añade un bit de paridad al bloque de datos (por ejemplo, si hay un número par de bits 1, se le añade un bit 0 de paridad y si son impares, se le añade un bit 1 de paridad). Pero puede ocurrir que el propio bit de paridad sea cambiado por el ruido o incluso que más de un bit de datos sea cambiado, con lo que el sistema de detección fallará.
O - Comprobación de redundancia cíclica (CRC)
Dado un bloque de n bits a transmitir, el emisor le sumará los k bits necesarios para que n+k sea divisible (resto 0) por algún número conocido tanto por el emisor como por el receptor. Este proceso se puede hacer bien por software o bien por un circuito hardware (más rápido). *Control de errores Se trata en este caso de detectar y corregir errores aparecidos en las transmisiones. Puede haber dos tipos de errores: - Tramas perdidas: cuando una trama enviada no llega a su destino. - Tramas dañadas: cuando llega una trama con algunos bits erróneos.
Hay varias técnicas para corregir estos errores:
1. Detección de errores: discutida antes. 2. Confirmaciones positivas: el receptor devuelve una confirmación de cada trama recibida correctamente. 3. Retransmisión después de la expiración de un intervalo de tiempo: cuando ha pasado un cierto tiempo, si el emisor no recibe confirmación del receptor, reenvía otra vez la trama. 4. Confirmación negativa y retransmisión: el receptor sólo confirma las tramas recibidas erróneamente, y el emisor las reenvía. Todos estos métodos se llaman ARQ (solicitud de repetición automática).
Unidad II Análisis Comparativo de las Técnicas de Conmutación, Modelado de Tráfico y Dimensionado en la Transmisión de Datos O
Las redes conmutadas se pueden clasificar en base a los procedimientos que se utilizan en la conmutación de la información de un enlace a otro, dando lugar a las redes conmutadas en circuitos, mensajes y paquetes.
O
Conmutación de circuitos.
La telecomunicación por conmutación de circuitos implica que en un momento dado hay una ruta dedicada entre dos terminales. Esta ruta se compone de una secuencia de enlaces entre nodos, dedicándose en cada enlace físico un canal a la conexión.
Para llevar a cabo la comunicación por conmutación de circuitos se necesita seguir las tres fases siguientes: establecimiento del circuito, transmisión de la información y desconexión del circuito.
o Conmutación de mensajes. En este tipo de comunicación conmutada, cuando un terminal requiere enviar un mensaje incorpora a éste una dirección de destino. El mensaje pasa a través de la red de un nodo a otro, recibiéndose en cada uno de ellos el mensaje completo que es almacenado y retransmitido al nodo siguiente. De esta forma no se necesita establecer una ruta dedicada entre dos terminales. o Conmutación de paquetes. En este tipo de comunicación conmutada, trata de combinar las ventajas de la conmutación de mensajes y circuitos, minimizando las ventajas de ambas. Es una técnica similar a la de los mensajes, con la diferencia de que la longitud de las unidades de información esta limitada, la longitud de los paquetes es mayor que la de conmutación de mensajes
A continuación, se indican un conjunto de características que, junto con el rendimiento, se deben tener en cuenta a la hora de efectuar un análisis de utilización de las distintas técnicas de conmutación en aplicaciones de telecomunicación.
COLAS Las "colas" son un aspecto de la vida moderna que nos encontramos continuamente en nuestras actividades diarias. El estudio de las colas es importante porque proporciona tanto una base teórica del tipo de servicio que podemos esperar de un determinado recurso, como la forma en la cual dicho recurso puede ser diseñado para proporcionar un determinado grado de servicio a sus clientes.
La teoría de colas es el estudio matemático del comportamiento de líneas de espera. Esta se presenta, cuando los "clientes" llegan a un "lugar" demandando un servicio a un "servidor", el cual tiene una cierta capacidad de atención. Si el servidor no está disponible inmediatamente y el cliente decide esperar, entonces se forma la línea de espera. La Teoría de Colas es un formulación matemática para la optimización de sistemas en que interactúan dos procesos normalmente aleatorios: un proceso de “llegada de clientes” y un proceso de “servicio a los clientes”, en los que existen fenómenos de “acumulación de clientes en espera del servicio”, y donde existen reglas definidas (prioridades) para la “prestación del servicio”.
ELEMENTOS EXISTENTES EN UN MODELO DE COLAS Fuente de entrada o población potencial Cliente Disciplina de la cola Mecanismo de servicio
La cola
El sistema de la cola
O Los
modelos sirven para encontrar un buen compromiso entre costes del sistema y los tiempos promedio de la línea de espera para un sistema dado.
O Los SISTEMAS DE COLAS son modelos de sistemas
que proporcionan servicio.
INGENIERÍA DE TRÁFICO (TELECOMUNICACIONES) En telefonía o en general en telecomunicaciones se denomina ingeniería o gestión de tráfico a diferentes funciones necesarias para planificar, diseñar, proyectar, dimensionar, desarrollar y supervisar redes de telecomunicaciones en condiciones óptimas de acuerdo a la demanda de servicios, márgenes de beneficios de la explotación, calidad de la prestación y entorno regulatorio y comercial O
Dimensionado de Equipos
O
Uno de los aspectos más interesantes en diseño de redes es el dimensionado de equipos y elementos de interconexión. Cualquier intento o telecomunicación en progreso va a requerir recursos de red desde la fase de establecimiento hasta la finalización. Estos recursos, para una "llamada" particular, pueden variar en tipo o cantidad dependiendo del servicio demandado, la fase del proceso de comunicación y la propia red o redes que se atraviesen.
O Un ejemplo simple es el dimensionado de una
ruta de enlaces entre centrales de conmutación de circuitos. Los clientes servidos por dos centrales dadas se comunican entre sí a través de esta ruta, la cual posee a su vez un número de enlaces o circuitos individuales por los que se puede tener una única comunicación simultánea. El objetivo del dimensionado de esta ruta es determinar el número de circuitos necesarios para satisfacer la demanda de llamadas en condiciones de calidad para los usuarios y costos para el operador óptimas para ambos
Consideraciones O Siguiendo con el ejemplo, en este caso particular, es
necesario considerar al menos: O La demanda de servicio: en forma de Intensidad de
tráfico que intuitivamente indica el número medio de llamadas simultáneas que los usuarios trataran de establecer y que se ofrecerán a la ruta de enlace. O La naturaleza del sistema de telecomunicación:
determinara métodos o procedimientos específicos de cálculo. El caso más considera únicamente llamadas originadas en una de las centrales con destino a la otra y que las llamadas que traten de establecerse en un instante de tiempo que todos los enlaces estén ocupados se perderán y desaparecen del sistema, sin colas de espera y sin rutas alternativas
O
La calidad o grado de servicio que se considera para dicha ruta: en nuestro ejemplo, será el porcentaje promedio de llamadas que admitiremos se podrán perder durante el periodo definido como tiempo de observación. Este objetivo de calidad puede variar entre 0% y 100%, donde 0% implica que no se perdería ninguna llamada y 100% que se perderían todas.
Método de dimensionamiento
O
El método de dimensionado aplicable en este ejemplo en Teoría de Tráfico se engloba dentro de las Fórmulas de Erlang y en particular para sistemas a pérdida es la Fórmula de Erlang-B. Es una función G%=f (n, A), donde G es el grado de servicio que resultará cuando a la ruta de n enlaces se le ofrezca una intensidad de tráfico A. Entonces, el proceso de cálculo de dimensionado, consiste en hallar el número entero de n enlaces para el valor A de tráfico estimado y el grado de servicio G prefijado a partir de la función de tráfico que aplique.
O Para terminar el ejemplo con valores concretos aunque paradójicos, en una ruta
que se estime aparezca en promedio una sola llamada simultánea y para la que se desea tener un grado de servicio de 50%, tan solo necesitaremos un único circuito de enlace según Erlang-B.
Unidad III Arquitectura y Señalización SS7, aplicada a la Red Telefónica O El Sistema de Señalización 7 por canal común es el más utilizado en telecomunicaciones
públicas, porque soporta la señalización de abonados telefónicos analógicos (corrientes) y digitales (Red Digital de Servicios Integrados – RDSI). O Funciona como una red de señalización conformada por puntos de señalización y enlaces
de señalización, sobre la cual se conmutan los mensajes de señalización. O El SS7 puede aplicarse a todas las redes de telecomunicaciones nacionales e
internacionales, así como en redes de servicios especializados (RSE) y en las redes de servicios digitales.
SISTEMA DE SENALIZACION No 7 O Las principales características de SS7
son: O Alta flexibilidad: puede ser empleado en diferentes servicios de
telecomunicaciones O Alta capacidad: Un solo enlace de señalización soporta cientos de
troncales O Alta velocidad: establecer una llamada a través de varias centrales
toma menos de 1 segundo. O Alta capacidad: Un solo enlace de señalización soporta cientos de
troncales O Alta velocidad: establecer una llamada a través de varias centrales
toma menos de 1 segundo. O Alta confiabilidad: contienen poderosas funciones para eliminar
problemas de la red de señalización. Un ejemplo es la posibilidad de escoger enlaces alternos para la señalización. O Economía: puede ser usado por un amplio rango de servicios de
telecomunicaciones. Requiere menos hardware que los sistemas anteriores.
ARQUITECTURA DE LA RED SS7 O En una red de señalización No 7 existen dos componentes
básicos que son: O el Punto de señalización SP (Signalling Point) y el Enlace de
Señalización SL (Signalling Link). O Una central digital que use SS7 se conoce como SP y dentro del
sistema SS7 se le asigna un número de identificación único conocido como Código del Punto de Señalización SPC (Signalling Point Code). Esta numeración se basa en el estándar ITU o en el ANSI (en USA). O El camino digital para transferir señales SS7 entre SP’s se llama
Enlace de Señalización o SL. En la red física esto corresponde a un intervalo de tiempo de la trama PCM (IT16) dedicado, uno en cada dirección de un enlace PCM. O Los mensajes de señalización están empaquetados en un
formato llamado Unidad de Señalización de Mensajes o MSU (Message Signal Unit)
O Rutas de señalización : Es el itinerario de SP’s, STP’s y enlaces
de señalización interconectados, que toma el mensaje para llegar desde el punto de origen al punto de destino.
O Modos de señalización : Es la asociación que hay entre la ruta
tomada por el mensaje de señalización y la ruta que toman los canales de voz señalizados (o datos, etc.). Hay tres modos:
O Asociado: Mensaje y voz (datos) llevan la misma ruta. O Cuasi asociado: Los mensajes de señalización siguen la misma
ruta de la voz (datos) en algunos tramos, separándose en otros. O Disociado: Los mensajes de señalización y el tráfico de voz llevan
caminos diferentes en todos los tramos.
Unidad IV La Red Digital de Ser vicios Integrados de Banda Estrecha y Banda Ancha.
ALGUNAS DEFINICIONES
O RED: Un conjunto de nodos y enlaces
que proveen conexiones entre dos o más puntos definidos para facilitar la telecomunicación entre ellos. O DIGITAL:
(Señal digital) Señal discretizada y representada en el sistema binario con señal−ausencia de señal.
O SERVICIOS:
Algo que se provee al
usuario O INTEGRADOS: Que sus partes forman
composición de un todo
Redes ISDN O
ISDN (Integrated Ser vices Digital Network) es un protocolo estándar de red de comunicaciones, que contempla tanto las comunicaciones de voz, como las de datos, transmitiendo ambas en formato digital, y a distintas velocidades, según el tipo de línea RDSI, todas ellas más rápidas y seguras que la línea analógica convencional de teléfono.
Características: O La
latencia es mucho menor en una línea ISDN que en una línea analógica.
O· Transporta O· Configura O· Mayor
muchos tipos de tráfico de red (ejemplos: datos, voz y video).
las llamadas más rápidamente que el servicio telefónico básico.
velocidad de transferencia de datos que los módems.
Métodos de Acceso Estándar O
Existen dos métodos de acceso que son el BRI y PRI. Una única interfaz BRI o PRI provee un grupo multiplexado de canales B y D.
•
BRI utiliza dos canales B de 64 Kbps más un canal D de 16 Kbps
•
PRI ofrecen veintitrés canales B de 64 Kbps y un canal D de 64 Kbps
O
La línea RDSI nos permite tener acceso a muchos más servicios: telefonía, correo electrónico, telex, videotex.
O
La facilidad de instalación es otro aspecto importante. El único requisito externo a la instalación es que la centralita de la cual se dependa sea digital y que Telefónica tenga servicio
O
En resumen podemos afirmar que el usuario casero de Internet puede esperar de la RDSI un aumento de: velocidad sustancial
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA TECNOLOGIA ISDN
O A continuación enumeramos algunas de las maneras en que
ISDN puede revolucionar sus prácticas de telecomunicación: O Como la línea ISDN tiene dos canales, Usted puede usar más de
un dispositivo a la vez. Puede, por ejemplo, usar un canal para datos y uno para voz o fax, o ambos, lo cual le permite conversar y navegar la Internet a la vez. Puede tener dos números de teléfono para la misma línea. O Problemas de compatibilidad
O El desarrollo del RDSI plantea dos problemas, el primero es la ya
mencionada necesidad de mantener la compatibilidad con los equipos telefónicos existentes, y el segundo es que, puesto que se trata de una creación muy reciente, existen muchos aspectos que todavía no están adecuadamente estandarizados.
CONCLUSION O Una RDSI es la que proporciona una conectividad
digital extremo a extremo para dar soporte a una amplia gama de servicios, a los cuales los clientes sin mayores traumatismos. El concepto de extremo a extremo significa que RDSI es una tecnología diseñada para digitalizar hasta el ultimo kilómetro es decir llevar la red digital hasta la casa, fábrica u oficina.
O La ventaja de convertir la señal análoga en digital,
radica en la gran capacidad de los ordenadores y la electrónica de manejar cantidades digitales y trabajar con ellas, para mejorar a su vez la velocidad y calidad de los datos a transmitir.
O Para la transferencia de información y señalización
existen tres canales , el canal B a 64 Kbit/s. que transporta la información generada por el terminal de usuario, el canal D de 16 a 64 Kbit/s., dependiendo del acceso del abonado, se utiliza para transportar la señalización en el interfaz usuario − red, y el canal n x 64 el cual permite una transferencia superior a 64kbit/s. • RDSI le permite la conexión de varios dispositivos
sobre un solo medio de transmisión, pudiéndose utilizar simultáneamente dos (en el caso de acceso básico) o hasta 30(en el caso del acceso primario). • Es una red multiprotocolo que garantiza que en
cualquier momento y sin mayores problemas se puedan generar los cambios que cada cliente específico requiera en su plataforma. • Los servicios de una RDSI que ofrece son económicos
comparados con los mismos servicios prestados en otros sitios.